分子的空间结构 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构第2课时四、杂化轨道理论简介→CH4分子空间结构形成分析2s2p1s基态能量相近的原子轨道电子跃迁2s2p激发态矛盾：轨道重叠得到的空间构型不可能是正四面体形四、杂化轨道理论简介→CH4分子空间结构形成分析2s2p1s基态能量相近的原子轨道电子跃迁2s2p激发态混杂sp3杂化轨道杂化轨道能量相同、方向不同混杂前后轨道总数不变杂化轨道与氢原子轨道重叠，C−Hσ键四、杂化轨道理论简介莱纳斯·卡尔·鲍林（1901-1994）1、能量相近的原子轨道发生混杂电子跃迁重叠成键轨道混杂理论要点各种空间结构2、生成杂化轨道能量相同、方向不同3、混杂前后轨道总数不变4、体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)四、杂化轨道理论简介sp3sp2sps轨道个数p轨道个数杂化轨道数价层电子对数轨道夹角1344109°28′1233120°1122180°理论要点：杂化轨道数＝价层电子对数＝孤电子对数＋σ键数四、杂化轨道理论简介CH4NH3H2O价层电子对数杂化轨道数杂化类型VSEPR模型分子式分子空间结构4＋0＝4正四面体形三角锥形V形正四面体形四面体形四面体形3＋1＝42＋2＝4sp3sp3sp3444思路：中心原子上的价层电子对数→杂化轨道数目→杂化轨道类型四、杂化轨道理论简介练、CH2O分子有____个σ键，有___个π键，中心原子有____对孤对电子，中心原子的价层电子对数为____，杂化轨道的数目为_____，中心原子的杂化类型为____，键角为_____。33013理论要点：杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对sp2思考：

π键是如何形成的呢？120°四、杂化轨道理论简介电子跃迁混杂2psp2杂化轨道2s2p基态2s2p激发态2psp2杂化轨道1s氢原子1s2px氧原子2py2pzsp2-1ssp2-2p2p-2pσ键π键理论要点：未参与杂化的p轨道可用于形成π键四、杂化轨道理论简介练、CO2分子有____个σ键，有___个π键，中心原子有____对孤对电子，中心原子的价层电子对数为____，杂化轨道的数目为_____，中心原子的杂化类型为____，键角为_____。22022sp180°四、杂化轨道理论简介试用杂化轨道理论分析乙烯的杂化类型及空间结构C：2s22p22s2psp2杂化CCHHHHCCHHHHπ键三个相同的sp2杂化轨道指向三角形的三个顶点未杂化p轨道形成π键；杂化轨道间夹角为120°sp22p四、杂化轨道理论简介试用杂化轨道理论分析乙炔的杂化类型及空间结构CCHHC：2s22p22s2psp杂化sp2p两个相同的sp杂化轨道指向线段的两端；未杂化p形成π键；杂化轨道间夹角为180°CCHHπ键π键四、杂化轨道理论简介试用杂化轨道理论分析苯的杂化类型及空间结构sp2杂化(1)相邻碳原子sp2杂化轨道成键，以及碳的sp2杂化轨道和H的1s轨道成键，六个碳原子、六个氢原子在同一平面上(2)六个碳原子的2pz杂化轨道侧面重叠形成大π键四、杂化轨道理论简介小结：有机物中碳原子杂化类型判断(1)饱和C：sp3杂化如：CH4、CH3CH3等饱和烷烃(2)连接双键C：sp2杂化如：C2H4、HCHO、苯等(3)连接叁键C：sp杂化如：C2H2等四、杂化轨道理论简介练、填写下表物质价层电子对数中心原子杂化轨道类型VSEPR模型名称轨道夹角分子空间构型键角CO2SO2CH2ONH4+CH4NH3H2O2334spsp2直线形平面三角形180°120°直线形V形平面三角形正四面体形180°109.5°120°109°28′107°105°444sp3正四面体109°28′三角锥形V

形四、杂化轨道理论简介价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：

σ键电子对(bp)与孤电子对(lp)的斥力大小顺序：

lp−lp

>

lp−bp

>bp−bp讨论：为什么CH4、NH3、H2O的中心原子均为sp3杂化，而键角却分别为109°28′、

107°和105°？原因：孤电子对对成键电子对的排斥作用，孤电子对越多，排斥力越大，键角越小。四、杂化轨道理论简介[2021全国甲卷]SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为_______。SiCl4可发生水解反应，机理如下：含s、p、d轨道的杂化类型有：①

dsp2、②sp3d、③

sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为________（填标号）。sp3②[2021全国乙卷]H2O的键角小于NH3的，分析原因_______________。H2O和NH3均为sp3杂化，H2O有两个孤电子对，NH3有1个孤电子对，孤电子对多，斥力大，键角小。四、杂化轨道理论简介[2021山东卷]OF2分子的空间构型为________；Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为______，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是_____(填标号)。A.spB.sp2

C.sp3D.sp3dV形5D[2021全国乙卷]PH3中P的杂化类型是__________。

sp3[2021河北卷]已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为______，其中P采取______杂化方式。sp3H−O−P＝OH−H−四、杂化轨道理论简介[2021湖南卷]气态SiX4分子的空间构型是____________；N-甲基咪唑

分子中碳原子的杂化轨道类型为

_____________。

正四面体形sp2、sp3[2021广东卷]在

中S原子采取sp3

杂化√[2021八省联考重庆卷]氧化镁载体及镍催化反应中涉及到CH4、CO2和CH3OH等物质。在上述三种物质的分子中碳原子杂化类型不同于其他两种的是_______，立体构型为正四面体的分子是_______。CO2CH4CH2−SHCH−SHCH2−OH四